蒸气回收的构造及方法和用于LNG输入终端的LNG输出系统技术方案

LNG终端中的LNG输出操作的能量效率和稳定性通过添加缓冲罐和蒸发气体冷凝器下游的增压泵来提高，以产生过冷冷凝物，其用于向LNG传输线路提供制冷，且可给送至高压LNG输出泵，而不会影响主LNG输出线路的压力，且/或不需要主LNG输出线路中的减压装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蒸气回收的构造及方法和用于LNG输入终端的LNG输出系统
本专利技术的领域为液化天然气储存器和终端中的蒸气回收，尤其是正如其涉及操作和蒸发气体冷凝、LNG传输线路冷却，以及LNG输出系统中的改进。
技术介绍
尽管它们明显简单，但当前LNG接收终端面临各种困难。例如，市场上增长的需求已经迫使操作者增加现有的LNG输入终端的输出能力，且原来设计有400MMscfd的初始容量的输入终端几乎在所有情况下都扩张至输送2,000MMscfd或更高的气体供应，这些大容量终端的输出速率必须每天调整来满足可变的需要，需要输出泵的频繁停机和启动。此外，蒸发气体的流动在LNG从油轮卸载至储存罐期间从显著量变至保持操作期间的几乎没有流动。输出速率和蒸发气体速率中的极端变化对现今的LNG终端的设计和操作提出了挑战。例如，大多数LNG终端设计成回收船卸载操作期间放出的蒸发气体。蒸发气体可出自各种来源，包括卸载的LNG的排量、来自环境的热泄漏、从卸载泵的能量输入，以及由船与储存罐之间的压差引起的扩容蒸汽。蒸发气体通常通过回收系统回收，回收系统通常包括蒸发气体压缩机和冷凝塔。然而，在保持操作期间，净蒸气发生很低或甚至为负，尤其是在高输出速率下(例如，超过500MMscfd)。此外，在保持操作期间，LNG传输线路为停滞的，且热泄漏趋于升高线路温度，导致热应力。此外，来自LNG卸载码头和LNG储存罐的LNG传输线路通常分开相对较长的距离(例如，高达3到5英里)，这在大多数情况下需要冷却来保持深冷温度，在常规终端中，传输线路通过使用流量控制阀从LNG输出转移滑流来冷却，这在输出系统中产生了压降。然而，这呈现出能量效率损失。更坏的是，此类冷却还使LNG输出系统更易于不稳定和操作者错误。在大多数已知的构造和方法中，来自蒸发气体冷凝器的冷凝物直接地给送到高压(HP)输出泵。因此，再冷凝器压力和/或液体水平的任何变化也将改变HP输出泵吸入压力，而HP输出泵吸入压力也由围绕冷凝器的LNG旁通路来控制。这可引起HP输出泵中的不稳定问题，尤其是如果压力和/或液体水平中的变化使HP泵的NPSH(净压力吸入压头)降低到超过最低要求。不足的NPSH已知会引起泵空化和泵破坏及振动。作为备选，如授予Ursan等人的美国专利第6,640,556号中所述，蒸气控制可使用往复泵来实施，其中流速和蒸气压力控制供应至泵的深冷液体和蒸气的比例。然而，此类构造通常不实际，且通常不能消除LNG接收终端中的蒸气压缩的需要，且几乎不可能整体结合到HPLNG输出系统中。本文所述的这些及所有其它非本征材料通过引用以其整体并入。在并入的参考文献中的用语的定义或使用与本文提供的所述用语的定义不一致或相反的情况下，本文提供的所述用语的定义适用，且参考文献中的所述用语的定义不适用。在又一些已知的系统和方法中，如授予Mak的美国专利第8,117,852号中所述，LNG再循环系统和蒸发气体系统可构造成提供扩容蒸气来消除船卸载操作的蒸气返回线路。尽管此系统可消除蒸气线路的成本，但其并未解决保持操作期间LNG传输线路冷却要求或者与操作蒸发气体冷凝器和作为普通系统的HP输出泵系统相关联的控制不稳定问题。在另一个系统中，如授予Johnson等人的美国专利第6,460,350号中所述，可使用涡轮膨胀器驱动的压缩机。这里，蒸汽再压缩的能量需要通常由来自另一个来源的压缩气体的膨胀来提供。然而，在压缩气体不可从另一个过程获得时，此构造通常未实施。此构造对于现今大型LNG终端中的安装也认为是不现实的。在又一些已知的系统中，如美国专利申请第2003/0158458号公布中所述的那样，甲烷产品蒸气相对于到来的LNG流压缩和冷凝。尽管此类系统相对于其它系统提高了能量效率，但各种缺点仍存在。例如，此类系统中的蒸汽处理通常很复杂，且需要昂贵的蒸气压缩设备，且通常将不能实现稳定的输出系统压力。在又一个系统中，如美国专利第6,745,576号中所述，混合器、收集器、泵和压缩机用于使LNG流中的蒸汽气体再液化。在该系统中，常压蒸发蒸气使用蒸气压缩机压缩至较高压力，使得蒸发蒸气可冷凝。尽管此系统通常提供了蒸气冷凝系统中的控制和混合装置的改善，但HP输出泵吸入的稳定压力大体上并未实现，且所以继承了其它已知构造的大多数缺点。因此，特别是在高下调状态下操作时，所有或大多数当前已知的LNG输入终端需要蒸发气体冷凝，LNG传输线路冷却，以及本来难以控制和能量低效的LNG输出泵。因此，这里仍需要LNG输入终端的设计的改善的构造和方法，以减小能量需要且提供安全和稳定的操作。
技术实现思路
本专利技术的主题针对用于蒸发气体冷凝和LNG处理的装置、系统及方法，其中缓冲罐和增压泵设在蒸发气体冷凝器下游的位置处，以产生过冷的冷凝物。然后，如此产生的过冷冷凝物可用于LNG传输路线的制冷，以及用于给送至高压LNG输出泵，而不会影响从LNG储存罐流至高压LNG输出泵的LNG流的压力。然而，增压泵的使用还有效地消除了对LNG流的减压装置的需要，LNG流从LNG储存罐流至高压LNG输出泵。在本专利技术的主题的一个方面中，蒸发气体冷凝器系统构想为用于在具有高压LNG输出泵和LNG储存罐的LNG终端中使用，LNG储存罐流体地联接到LNG传输线路上来从LNG源接收LNG。尤其优选的系统包括蒸发气体冷凝器，其流体地连接到缓冲罐和增压泵上，使得蒸发气体冷凝器提供冷凝物至缓冲罐，且使得增压泵从缓冲罐接收冷凝物。第一导管流体地连接到增压泵上，且构造成提供冷凝物至LNG传输线路，且第二导管流体地联接到增压泵上，且构造成将冷凝物提供至高压LNG输出泵。最优选的是，蒸发气体冷凝器也流体地联接到LNG储存罐和LNG传输线路上，使得蒸发气体冷凝器接收来自LNG储存罐的LNG和来自LNG传输线路的LNG的混合物。还优选的是，增压泵构造成使得离开增压泵的冷凝物为过冷液体，和/或来自增压泵的冷凝物的排出压力足以使冷凝物经由传输线路移动往返于LNG源(最通常是允许冷凝物与从LNG储存罐的LNG至高压LNG输出泵的LNG流组合，而不使用作用于来自LNG储存罐的LNG流上的减压装置)。在其它优选方面中，缓冲罐流体地联接到高压LNG输出泵上，以接收来自高压LNG输出泵的反冲液体(泵的最小流量)，且最优选具有足以从高压LNG输出泵接收反冲液体而不使反冲液体回到蒸发气体冷凝器的容积。此外，大体上优选的是，缓冲罐具有足以在高压LNG输出泵的启动或停机所需的时间期间储存冷凝物、来自LNG储存罐的LNG和反冲液体中的至少一者。因此，具体而言优选的方法是使用来自LNG终端中的蒸发气体冷凝器的冷凝物，将包括在蒸发气体冷凝器中冷凝来自LNG储存罐的蒸发气体以产生冷凝物的步骤。然后，该冷凝物接收在缓冲罐中，并且冷凝物的压力通过增压泵增大，从而产生过冷冷凝物。在又一个步骤中，过冷冷凝物给送至LNG传输线路，以便从而保持LNG传输线路和/或高压LNG输出泵中的深冷状态。在构想方法的尤其优选的方面中，冷凝步骤使用压缩的蒸发气体和来自LNG储存罐的LNG与来自LNG传输线路的LNG的混合物来执行。如前文所述，还优选的是，冷凝物的压力足以移动冷凝物通过LNG传输线路，和/或还优选的是，冷凝物的压力足以允许冷凝物与来自LNG储存罐至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在具有高压LNG输出泵和LNG储存罐的LNG终端中使用的蒸发气体冷凝器系统，所述LNG储存罐流体地联接到LNG传输线路上来从LNG源接收LNG，所述系统包括：蒸发气体冷凝器，其流体地联接到缓冲罐和增压泵上，使得所述蒸发气体冷凝器将冷凝物提供至所述缓冲罐，且使得所述增压泵从所述缓冲罐接收所述冷凝物；第一导管，其流体地联接到所述增压泵上，且构造成将冷凝物提供至所述LNG传输线路； 以及第二导管，其流体地联接到所述增压泵上，且构造成将冷凝物提供至所述高压LNG输出泵。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.09 US 13/4673171.一种在具有高压LNG输出泵和LNG储存罐的LNG终端中使用的蒸发气体冷凝器系统，所述LNG储存罐流体地联接到LNG传输线路上来从LNG源接收LNG，所述系统包括：蒸发气体冷凝器，其流体地联接到缓冲罐和增压泵上，使得所述蒸发气体冷凝器将冷凝物提供至所述缓冲罐，且使得所述增压泵从所述缓冲罐接收所述冷凝物；第一导管，其流体地联接到所述增压泵上，且构造成将冷凝物提供至所述LNG传输线路；以及第二导管，其流体地联接到所述增压泵上，且构造成将冷凝物提供至所述高压LNG输出泵，其中，所述增压泵构造成使得离开所述增压泵的所述冷凝物为过冷液体。2.根据权利要求1所述的蒸发气体冷凝器系统，其特征在于，所述蒸发气体冷凝器流体地联接到所述LNG储存罐和所述LNG传输线路上，使得所述蒸发气体冷凝器接收来自LNG储存罐的LNG和来自LNG传输线路的LNG的混合物。3.根据权利要求1所述的蒸发气体冷凝器系统，其特征在于，所述增压泵构造成使得来自所述增压泵的冷凝物的排出压力足以使所述冷凝物经由所述传输线路移动而往返于所述LNG源。4.根据权利要求3所述的蒸发气体冷凝器系统，其特征在于，所述排出压力足以允许所述冷凝物与从所述LNG储存罐至所述高压LNG输出泵的LNG流组合，而不使用作用于来自所述LNG储存罐的LNG流上的减压装置。5.根据权利要求1所述的蒸发气体冷凝器系统，其特征在于，所述缓冲罐进一步流体地联接到所述高压LNG输出泵上，以从所述高压LNG输出泵接收反冲液体。6.根据权利要求5所述的蒸发气体冷凝器系统，其特征在于，所述缓冲罐具有足以接收来自所述高压LNG输出泵的所述反冲液体而不使所述反冲液体返回所述蒸发气体冷凝器的容积。7.根据权利要求1所述的蒸发气体冷凝器系统，其特征在于，所述缓冲罐具有在所述高压LNG输出泵的启动或停机所需的时间期间储存所述冷凝物、来自所述LNG储存罐的LNG和泵送反冲液体中的至少一者的容积。8.一种在LNG终端中使用来自蒸发气体冷凝器的冷凝物的方法，包括：在蒸发气体冷凝器中冷凝来自LNG储存罐的蒸发气体来产生冷凝物；在缓冲罐中接收所述冷凝物，且通过增压泵来增大所述冷凝物的压力，从而产生过冷冷凝物；以及将所述过冷冷凝物给送至以下的至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：J马克，
申请(专利权)人：氟石科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US